DE2813000C2

DE2813000C2 - Elektroakustische Anlage für die hochwertige Wiedergabe von Hörereignissen

Info

Publication number: DE2813000C2
Application number: DE2813000A
Authority: DE
Inventors: Andreas Milano Pavel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1982-04-08
Also published as: US4412106A; JPH1075221A; JPS62198593U; SG91784G; JP2000149540A; JP2000032579A; JPS5972774U; JPH02276084A; JPS5415605A; DE2813000A1; JPH0562439A; DE2858302C2; GB1601447A; JPS5974773U; JPH0246990U; HK29787A

Description

a) mindestens ein Wiedergabegerät (1) für die Wiedergabe von gespeicherten und/oder empfangenen Tonprogrammen,

b) mindestens ein Paar Kopfhörer (3) offener und leichter Bauart,

c) eine auf die Kopfhörer (3) abgestimmte Verstärkeranordnung (2) mit Stellglied(ern) wenigstens für die Lautstärke,

d) mindestens ein, vorzugsweise zwei Mikrophone (4) für die Erfassung von Sprache und Umweltgeräuschen,

e) eine Mischeinrichtung (5) wenigstens für die Mikrophonsignale und das Tonprogramm,

f) weitgehende Miniaturisierung aller Schaltungen, Mechaniken, Wandler und Bedienungselemente,

g) Auslegung auf Batteriebetrieb.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein die Bauteile tragendes und verbindendes Gurtband (7), welches ggfs. über eingebaute Leitungen (10), Speiseeinheiten (6) und Verstauungsf ächer (11 und 12) für Tonspeicher und Kopfhörer (3) verfügt, und dessen freie Enden durch einen geeigneten Verschluß (8) zur rutsch- und pendelfreien Befestigung der Anordnung am Körper des Abhörenden verbunden werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle am Gurtband (7) angeordneten Bauteile und Bedienungselemente möglichst flach ausgeführt, über das Gurtband (7) verteilt und ggfs. in dasselbe eingelassen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung (2) über mehrere Ausgänge für stereophone Kopfhörer (3) verfügt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung (2) mit einem stereophonen Sender (15) derart zusammenwirkt, daß ein kabelloser Anschluß von mit entsprechenden Empfängerverstärkern ausgestatteten Kopfhörern (3), die vorn Träger der Anlage und/oder von weiteren, in der Nähe befindlichen Abhörenden getragen werden, herstellbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Einrichtung für die kopfbezogene Entzerrung und ggfs. Steuerung der räumlichen Lage der wiedergegebenen Hörereignisse ausgerüstet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mikrophone (4) am Kopfhörer (3) angeordnet sind, derart, daß eine kopfbezogene Abbildung des akustischen Umweltgeschehens gewährleistet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) für die Wiedergabe gespeicherter Tonprogramme ein Abspielgerät für Tonbandkassetten ist.

9. Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) für die Wiedergabe gespeicherter Tonprogramme zugleich für eine Tonaufzeichnung ausgerüstet int

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (1) für die Wiedergabe empfangener Tonprogramme ein Rundfunkempfänger (13) mit Stereodecoder ist

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem elektronischen Klangsynthesizer (14) ausgerüstet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung (2) mit einem zusätzlichen Eingang für den Anschluß weiterer Tonprogramme oder Tonerzeuger ausgestattet ist.

13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhörer (3) zusammenlegbar sind.

Die Erfindung betrifft eine elektroakustische Anlage

für die hochwertige Wiedergabe von Hörereignissen.

Anordnungen für die hochwertige Wiedergabe von Hörereignissen sind als Hifi-Stereoanlagenüekannt und im wesentlichen für netzbetriebene Lautsprecherwiedergabe ausgelegt. Abgesehen davon, daß solche Anlagen kostspielig und platzaufwendig sind, können sie nur ortsfest installiert werden. Die Wiedergabe mittels dieser Anlagen ist daher auf den relativ engen Aufenthaltsbereich des Raumes bzw. Fahrzeuges begrenzt, in dem sie untergebracht und angeschlossen sind. Diesen Anlagen fehlt somit jegliche Mobilität während der Wiedergabe. Im übrigen ist die Wahl des Aufstellungsortes von der Lage eines Netzanschlusses abhängig. Es muß als wesentliche Einschränkung betrachtet werden, daß hochwertige Musikwiedergabe nach wie vor auf einen vorbestimmten, in der Regel geschlossenen Raum begrenzt ist.

Für den örtlich ungebundenen Betrieb stehen dem Verbraucher seit 1967 batteriebetriebene Stereokoffer zur Verfügung, die normalerweise mit einem Tonbandkassettenteil, einem Rundfunkempfangsteil, zwei Lautsprechern und der dazugehörigen Steuer- und Verstärkerelektronik bestückt sind. Solche Anlagen sind jedoch weder für hochwertige Wiedergabe bestimmt noch für sie ausgerüstet, schon weil eine Wiedergabe durch tragbare batteriebetriebene Lautsprechergeräte nicht annähernd dazu ausreicht, Schallereignisse musikalischer Art breitbandig und originalgetreu abzustrahlen. Das gilt besonders für die Wiedergabe in weiten oder offenen Räumen. Dementsprechend sind Stereokoffer für eine relativ minderwertige Wiedergabe ausgelegt, bei der aufgenommene Hörereignisse weder klanglich (Lautstärke, Dynamik, Breitbandigkeit, Verzerrungsfreiheit) noch räumlich (Richtung, Entfernung. Ausdehnung) illusionsnah nachgebildet werden. Das gilt auch für eine (zudem unbequeme und oft unerwünscht »abkapselnde«) Wiedergabe über möglicherweise vorhandene Kopfhörerausgänge, deren Qualität schon von der Wiedergabetreue der restlichen Anlage bestimmt ist und deren Auslegung als einfache, passive Zusatzvorrichtung für den sporadischen Anschluß eines unbestimmten Kopfhörertyps das Signal meist noch weiter verzerrt. Außerdem sind Stereokoffer zwar netzunabhängig, aber nur für den Standgebrauch konstruiert; sie

sind für die Wiedergabe während des Transportes aufgrund der Lautsprecherposition ungeeignet und außerdem sperrig und unbequem zu tragen. Ferner werden sie im Normalgebrauch über Lautsprecher leicht zur Störung Unbeteiligter und sind schon deswegen eher für die Wiedergabe in privater Umgebung bestimmt.

Bisher sind drei Anordnungen zur Verbesserung der Tragbarkeit von Radio und/oder Kassettengeräten patentschriftlich bekannt: Waiden, Hass und Sportusonie. Walde.i's »Tragbares Tonband-Abspielgerät mit Tonband-Behälter« (US-PS 40 81850) schränkt die körperliche Bewegungsfreiheit des Abhörenden sehr merklich durch Pendel- und Rutschbewegungen, Riemendruck und ein abstehendes Gerüst ein. Abgesehen davon ist sie in der angeführten Form nicht nur wie andere Batteriekoffer für Hifi-, sondern für jegliche Stereowiedergabe ungeeignet, weil sich beide Lautsprecher an derselben Seite des Abhörenden befinden und von ihm wegstrahlen. Eine weitere Lösung rindet sich in Hass' »Tragbarer Vorrichtung zum Abhören von Signalen« (DE-PS 28 05 685), bei der zwei Stereolautsprecher nahe des Halsansatzes auf die Schultern des Abhörenden gesetzt werden. Sie ist weniger behindernd als Koffergeräte, aber noch weniger als diese für eine hochwertige Wiedergabe geeignet, weil der Schall entweder vom Abhörenden weg oder direkt an seinen Hals gestrahlt wird. Sowohl Waiden wie Hass gründen ihren Erfindungsgedanken ausschließlich auf Lautsprecherwiedergabe. Sie beanspruchen keine Verbesserung der mit bisherigen Batteriegerälen erreichbaren Wiedergabequalität.

Für den tragbaren Gebrauch sind zwar auch batteriebetriebene Tonbandgeräte mit Hifi-Qualität bekannt. Es handelt sich dabei jedoch um Aufzeichnungsgeräte, die eine vollwertige Wiedergabe nur in Verbindung mit dem Verstärker und den Schallstrahlern einer netzbetriebenen Heimanlage ermöglichen. Sie verfügen normalerweise über einen kleinen, eingebauten Monolautsprecher und einen passiven Kopfhörerausgang von beschränkter Wiedergabequalität und schwacher Leistungskraft zur Aufzeichnungskontrolle. Sie sind üblicherweise an einem Schulterriemen befestigt und schränken dadurch die Bewegungsfreiheit des Abhörenden durch Pendel- und Rutschbewegungen sowie Riemendruck ein.

Sowohl die heute üblichen Hifi-Bausteine als auch die tragbaren Stereogeräte sind im wesentlichen für Standbetrieb und Lautsprecherwiedergabe konzipiert, bestückt und geformt.

Ebenso waren alle bisher verfügbaren Taschengeräte (Taschenrecorder und speziell Transistortaschenradios seit ihrer Einführung 1958) trotz ihres erheblichen weltweiten Absatzes und einer endlosen Moaellvielfalt ausnahmslos Lautsprechergeräte und (aufgrund des in Taschengröße schlecht unterzubringenden und kaum stereophon wirkenden Lautsprecherpaares) ausnahmslos monaural. Solche Anordnungen sind durch eine Wiedergabequalität gekennzeichnet, die nochmals weit schlechter als die von Koffergeräten ist. Sollen die bisherigen Taschengeräte während des Tragens über den eingebauten Lautsprecher abgehört werden, so müssen sie zudem in geeigneter Position und Ausrichtung in der Hand gehalten werden. Der als Zubehör gebräuchliche Ohrstöpsel bietet bei heutiger Technik eine Wiedergabe, die noch unbefriedigender als die des kleinen Lautsprechers ist. Sportasonic's DE-PS 26 44 172 beschreibt eine gürtelartige Befestigung für Taschenradios oder Taschenrecorder, geeignet für Dauerläufer ohne Bruättasche. Die Wiedergabetreue ist die eines normalen Taschenradios und so beschränkt, daß die Wiedergabe auch durch den Halsausschnitt des Pullovers des Trägers vom Erfinder empfohlen wird. Zwei Ohrstöpsel können hilfsweise angeschlossen werden, ohne daß das geläufige monaurale, lautsprecherorientierte Konzept je verlassen wird.

Obwohl nur Kopfhörer maximale Wiedergabequalität mit minimalem Stromverbrauch verbinden können, sind sie bei den bisherigen Anlagen für Musikwiedergabe (gleich welcher Größe oder Qualitä+) kein integraler Bestandteil, sondern ein wahlweises Zubehör unbestimmten Typs, ohne eigene Elektronik, das meist nur sporadisch und zur Vermeidung akustischer Störung (df oder seitens der Umwelt) eingesetzt wird. Diese allgemeine Unterordnung der Kopfhörertechnik ist mindestens teilweise auf die altbekannten Nachteile der Kopfhörerwiedergabe zurückzuführen:

a) die Kabelgebundenheit an einen separaten und (bei Hifi-Anlagen) ortsgebundenen Gegenstand, wodurch die Bewegungsfreiheit des Abhörenden stark behindert wird,

b) die akustische Abschirmung des Abhörenden, die die Verfolgung des Umweltgeschehens sehr störend behindern kann,

c) die Beschränkung der Abhörerzah! durch die Zahi der verfügbaren Kopfhöreranschlüsse (normalerweise nur einer),

d) aufgrund der genannten Nachteile die soziale Abkapselung des Abhörenden,

e) die Im-Kopf-Lokalisiertheit und Vorne/Hinten-Inversion der Hörereignisse. Dazu kommt in der Praxis

f) die Minderwertigkeit üblicher Kopfhörerausgänge, bei denen es sich in der Regel um an Lautsprecher-Verstärker angeschlossene Spannungsteiler oder leistungsschwache Vorverstärker-Ausgänge handelt.

Die Leistungsstärke, Ausgangsimpedanz und weitere Auslegung der aktiven Schaltung üblicher Stereogeräte ist nicht optimal für Kopfhörerwiedergabe ausgelegt und wird meist durch die schlechte Anpassung an einen nicht vorbestimmten Kopfhörertyp noch weiter verschlechtert. Speziell für Kopfhörerverstärker ausgelegte Hifi-Schaltungen sind bisher nur als getrennte, netzbetriebene Einzelbausteine bekannt, die bei Kopfhörern mit besonderem (meist elektrostatischem) Antrieb mitgeliefert werden. Der übliche Anschluß beliebiger Kopfhörertypen an beliebige Stereoschaltungen verhindert auch die elektronische Entzerrung der Kopfhörerwiedergabeeigenschaften und steht daher einer räumlich und klanglich originalgetreuen Wiedergabe ebenso wie einer wirkungsvollen Lautsprechersimulierung im Wege.

Als Lösung für Problem b) ist seit 1968 der offene Kopfhörer bekannt, der eine weitgehende Durchlässigkeit gegenüber der akustischen Umweltgeräusche bietet und sehr klein und leicht gebaut werden kann. Trotzdem besteht auch bei diesem eine gewisse Abschattung des oberen Frequenzbereiches der von außen kommenden Schallereignisse und, während der Programmwiedergabe, eine lautstärkeabhängige Verdeckung der Umweltgeräusche, die situationsbedingt sehr hinderlich wirken kann. Daher und aufgrund der mit Kopfhörern leicht zu erzielenden Lautstärke sind auch offene Konstruktio-

nen für eine bewegliche Wiedergabe über bisherige Stereogeräte »abkapselnd« und ggfs. riskant.

Als Lösung für Probleme a) und c) sind stereophone Sende- und Empfangsvorrichtungen für drahtlosen Kopfhöreranschluß bekannt. Damit ist der Abhörende zwar nicht mehr an die ortsfesten Geräte einer Hifi-Anlage gekabelt, aber trotzdem auf einen relativ engen und gleichbleibenden Empfangsraum beschränkt zumeist den Wohnraum, in dem die Anlage aufgestellt und leicht erreichbar ist. Die Empfangsqualität ist meist rausch- und verzerrungsempfindlich, besonders bei Infrarot-Übertragung. Es sind seit 1969 auch Kopfhörer mit eingebautem Rundfunkempfänger, Verstärker und Batterien (US-PS 39 06 160) und später sogar mit eingebautem Mikrokassettengerät (s. Radio-Mentor-Elektronik, Jahrgang 42,1976, S. 478) bekanntgeworden, die sich aber als relativ unwirksam und erfolglos erwiesen, weil sie schwer und klobig sind und den Abhörenden vollständig isolieren. Noch unbequemer und ebenso abkapselnd ist der Einbau von Kopfhörern und anderen Anlageteilen in einen Helm (US-PS 35 86 977).

Zur Lösung von Problem e) sind verschiedene kopfbezogene Anordnungen bekannt. Sie wirken jedoch nur dann optimal, wenn die Wiedergabeeigenschaften der Kopfhörer in der Auslegung der Elektronik berücksichtigt (d. h. entzerrt) werden, d. h. nur dann, wenn Kopfhörer und Verstärker als Funktionseinheit entworfen sind. Als Teil einer ganzen Wiedergabeanlage und speziell für den Batteriegebrauch ist eine solche Funktionseinheit bisher unbekannt.

Kopfhörer sind als primär _, ir. die Anlage integrierte Schallgeber bisher nur im Bereich der (Funk-)Sprechgeräte bekannt, speziell auch bei batteriebetriebenen Sprechgeräten. Die Beweglichkeit des Benutzers wird dabei oft durch die Körperbefestigung der Anlage verbessert. Solche Anordnungen haben jedoch weder die Aufgabe, noch besitzen sie die Möglichkeit, Musik oder auch nur gespeicherte Information wiederzugeben und sind deshalb für eine möglichst originalgetreue, stereophone Wiedergabe unbrauchbar.

Zusammenfassend läßt sich in bezug auf die bisher bekannten Anordnungen für Musikwiedergabe sagen, daß:

1. heutige Hifi-Anlagen während der Wiedergabe ortsfest untergebracht und angeschlossen sind und den Aufenthaltsbereich des Abhörenden auf einen relativ engen Wiedergaberaum einschränken;

Z batteriebetriebene Stereokoffer weder für eine originalgetreue Wiedergabe noch für eine freie Beweglichkeit während des Abhörens gebaut oder tauglich sind;

3. heutige Taschengeräte zwar gut zu tragen, aber nur für eine minderwertige, monaurale Wiedergabe geeignet sind, da sie für Lautsprecherwiedergabe ausgelegt sind;

4. heutige stereophone Kopfhöreranordnungen den Abhörenden zusätzlich in seiner Bewegungsfreiheit durch Kabelgebundenheit oder andernfalls auf den relativ engen Empfangs- und Bedienungsbereich einer ortsfesten Programm- und Sendequelle einschränken und zugleich die akustische Wahrnehmung des Umweltgeschehens behindern bzw. verunsichern.

Nach dem vorherrschenden Trend werden dabei immer kleinere, aber nach wie vor netzgebundene Hifi-Bausteine und daneben immer größere, aber nach wie vor nicht mit Hifi-Anlagen vergleichbare Stereokoffer gebaut. Die Entwicklung in diese Richtung hält nach wie vor unvermindert an. Aber die Kluft zwischen hochwertiger Stereophonie und Beweglichkeit des Abhörenden wurde durch keine der bisher bekannten Anordnungen überwunden.

Eine wirksame Lösung für das Problem einer hochwertigen Wiedergabe von Musik und anderen

ίο Hörereignissen, die zugleich eine uneingeschränkte Umgebungswahl und Bewegungsfreiheit des Abhörenden gewährleistet, ist bis heute nicht bekannt. Offensichtlich ist die Aufgabenstellung selber bisher unbekannt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Notwendigkeit einer ortsfesten Aufsteilung bei hochwertigen eiektroakustischen Wiedergabeanlagen aufzuheben und dem Abhörenden während der elektroakustischen Wiedergabe eine unbeschränkte Bewegungsfreiheit innerhalb eines räumlich unbegrenzten Abhörbereiches zu gewähren.

Dabei soll insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden, eine akustische Umgebung aus gespeicherten Schallereignissen in freier Auswahl und originalgetreuer Wiedergabe für einen frei beweglichen Abhörenden in einer beliebigen optischen Umwelt bzw. Situation entstehen zu lassen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Anordnung gelöst. Dabei schafft die Kombination von Körpergebundenheit, Kopfbezogenheit und Einmischbarkeit der akustischen Umweltereignisse eine in jeglicher Umgebung oder Situation ohne Behinderung des Abhörenden einsetzbare, hochwertige Wiedergabeanlage.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die in den Ansprüchen genannten Schaltungen und Geräte können in einer beliebigen Anzahl von Gehäusen oder Umhüllungen angeordnet sein. Dabei hat eine Ausführung nach dem Bausteinprinzip wie bei anderen Hifi-Anlagen den Vorteil, daß die verschiedenen Funktionseinheiten einzeln durch neuere Typen oder andere Funktionen ausgewechselt werden können. Die Speiseeinheiten enthalten vorzugsweise wiederaufladbare Batterien und können in separaten Gehäusen oder innerhalb der einzelnen Bausteine angeordnet sein. Das Gurtband kann je nach Ausführung in verschiedenen Positionen am Körper des Abhörenden angebracht sein und vorzugsweise mit Verstauungsfächern für Tonspeicher, Kopfhörer Ersatzbatterien ausgestattet sein.

Alle Bauteile sind weitgehend miniaturisiert und so geformt und verteilt, daß sie so wenig wie möglich vom Körper des Abhörenden hervorstehen und minimalen

Druck auf ihn ausüben. Die Anzeigen und Bedienungselemente sind zweckmäßigerweise so angeordnet daß sie sich gut erkennbar im Blickfeld des Abhörenden befinden und leicht für seine Hände erreichbar sind.
Die Anordnung verfugt über mindestens ein Wiedergabegerät für das Abspielen von gespeicherten oder den Empfang von funkübertragenen Tonprogrammen. Dabei können ein oder mehrere Speichertypen zur Anwendung kommen: Z.B. Kompakt-Tonbandkassetten, Mikro-Tonbandkassetten, Mikro-Tonbandkassetten, Mikro-Schallplätten und Weiterentwicklungen von sog. »Disketten« (floppy discs), Magnetkarten, Magnetblasen, Speicher-ICs, Hologramme. Viele dieser Speicher ermöglichen bei entsprechender Ausrüstung des

Wiedergabegerätes auch eine Schallaufzeichnung, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Maximum an Mobilität für den Benutzer durchgeführt werden kann.

Das Wiedergabegerät kann alternativ als Empfangsgerät u. a. mit UKW-Stereoempfang ausgebildet sein, oder ein Rundfunkempfänger und ein Abspielgerät für Tonspeicher können gleichzeitig in die Anordnung aufgenommen werden. Sowohl das Abspielgerät als auch der Rundfunkempfänger sind vorzugsweise mit Programmvorwahl und ggfs. Anordnungen zur Rauschminderung, Entzerrung der Dynamik und automatischer Anpassung an die Speicher- bzw. Empfangseigenschaften ausgestattet. Mit forschreitender Technik kann eine vielseitige Auswahl zusätzlicher Wellenbänder aus dem Fern- und Nahbereich, öffentlichen und privaten Bereich die Empfangsmöglichkeiten erweitern.

Die Kopfhörer sind klein, leicht, offen, bequem zu tragen, relativ empfindlich, in Dynamik und Bandbreite für hochwertige Musikwiedergabe geeignet und mit oder ohne Kopfbügel — als Ohrhörer — ausgebildet. Bei Anwendung eines Kopfbügels kann dieser zusammenklapp-, -fall- oder -legbar sein, wodurch sich die Kopfhörer leicht in dem am Gurtband befindlichen Verstauungsfach unterbringen lassen.

Die Kopfhörer können über Kabel oder Funkstrecke mit der restlichen Anlage verbunden sein. Bei Kabelanschluß ist der Kopfhörerverstärker vorzugsweise mit zwei oder mehr Kopfhörerausgängen ausgelegt; bei Funkanschluß kann eine praktisch unbegrenzte Zahl von weiteren, mit geeigneten Empfänger·Verstärkern ausgestatteten Kopfhörer-Trägern dieselbe Programmwiedergabe abhören. Die Sendeantenne kann dabei in das Gurtband eingebaut, die Empfangsantenne der drahtlos Mithörenden an dem jeweiligen Kopfhörer befestigt werden oder mit dem Kopfhörerkabel identisch sein. Die Reichweite für einen störungsfreien Empfang kann etwa dem unmittelbaren Gruppenkontakt entsprechen.

Kopfhörer und Kopfhörerverstärker sind als Funktionseinheit aneinander angepaßt. Der Kopfhörerverstärker verfügt über die bei Hifi-Verstärkern üblichen Steuerungen. Vorverstärker und Leistungsverstärker sind im Falle eines kabellosen Kopfhöreranschlusses getrennt angeordnet und über Funkstrecke verbunden.

Die Mikrophone dienen der stereophonen Erfassung der den Abhörenden unmittelbar umgebenden Schallereignisse zu deren Verstärkung und Wiedergabe über die Kopfhörer. Die Mikrophone können z. B. am Gurtband oder an den Kopfhörern selbst befestigt sein — wobei die letzte, kopfbezogene Anordnung die originalgetreuere Raumabbildung erlaubt Sie sind so ausgerichtet, daß eine optimale stereophone Abbildung der unmittelbaren akustischen Umweltereignisse gewährleistet ist Mehrere Mikrophontypen können für verschiedene Einsatzformen (einscbl der Führung und Ausrichtung mit der Hand) gleichzeitig oder alternativ an die Anlage angeschlossen werden. Die Mikrophone können entweder über Kabel oder über Funkstrecke an die Anlage angeschlossen sein. In einer vereinfachten Ausführung können die Umweltereignisse von nur einem (Mono-)Mikrophon aufgenommen werden, wobei sie allerdings ihre räumlichen Eigenschaften einbüßen und die Schallquellen daher nur visuell geortet werden können.

Die Mischeinrichtung gestattet eine deutliche Wahrnehmung der Umweltereignisse ohne Unterbrechung der Programmwiedergabe. Die Mischeinrichtung mischt die Mikrophonsignale in die Programmsignale, bevor diese in die Leistungsverstärkerstufe des Kopfhörerverstärkers gehen, entweder auf Knopfdruck oder kontinuierlich wobei die Umweltschallverstärkung auf die Situation und Programmwiedergabe angepaßt und wunschgemäß immer so hoch gesteuert werden kann, daß ihre Verdeckung durch die Programmwiedergabe praktisch ausgeschlossen ist. Die Mischeinrichtung kann am Gurtband, oder, bei kabellosen Kopfhörern mit eingebauten Mikrophonen, zusammen mit den Empfänger-Verstärkern in die Kopf- bzw. Ohrhörer eingebaut sein.

Ihr volles Potential entwickelt die vorliegende Anordnung erst dadurch, daß der Kopfhörerverstärker mit akustischen Entzerrer-Netzwerken ausgestattet ist, mittels derer die durch die Kopfhörer verursachten Übertragungsfehler aufgehoben werden. Dabei werden auch die typspezifischen (Dämpfungs- und Laufzeit-) Verzerrungen korrigiert. Nur durch eine derartige kopfbezogene Entzerrung kann eine (auch räumlich) weitgehend originalgetreue Abbildung der Hörereignisse erreicht werden. Eine Voraussetzung dazu ist allerdings die kopfbezogene Aufnahme der wiedergegebenen Hörereignisse über eine der bekannten Kunstkopftypen oder eine Original-Kopf- (d. h. Sondenmikrophon-) Anordnung. Bei Anwendung eines hochwertigen kopfbezogenen Aufnahmeverfahrens ist die erfindungsgemäße Anordnung in der Lage, eine sowohl klanglich (Klangfarbe, Dynamik, Helligkeit) wie räumlich (Richtungs-, Entfemungs-, Ausdehnungsabbildung) originalgetreue Wiedergabe abzugeben, so daß am Wiedergabeort praktisch derselbe Höreindruck entsteht wie am Aufnahmeort (Platte, J. J., Laws, P., v.Hövel, H. »Anordnung zur genauen Reproduktion von Ohrsignalen« in: Fortschritte der Akustik, Plenarvorträge und Kurzreferate DAGA 1975, S. 361, Physik Verlag GmbH, Weinheim, 1975). Nach einem bekannten Verfahren können die Übertragungskanäle auch so gesteuert werden, daß trotz der Rotationsbewegungen des Abhörenden (bzw. seines Kopfes) die Hörereignisse an einem festen Ort in der Umgebung des Abhörenden fixiert sind (DE-OS 23 31 619). Für die Wiedergabe von bisher gewöhnlichen, raumbezogenen Tonaufnahmen kann die kopfbezogene Steuerung oder Entzerrung der Hörereignisse auf die Simulierung von Lautsprecherwiedergabe ausgelegt sein, womit u.a. die sonst bei Kopfhörerwiedergabe übliche und lästige Im-Kopf-Lokalisiertheit der Hörereignisse aufgehoben wird (DE-AS 22 44 162). Durch den Einsatz bekannter Verzögerungsnetzwerke kann dabei auch die Akustik verschiedener Wiedergaberäume simuliert werden.

Weiterhin können die klanglich und räumlich wirkenden Entzerrungsnetzwerke steuerbar ausgelegt sein, so daß sich mit ihnen eine Vielzahl zusätzlicher, auch ungewöhnlicher Klang- und Raumbilder und -effekte erzeugen läßt

Weitere Signalquellen können an den Kopfhörerverstärker oder das Mischgerät gleichzeitig oder alternativ angeschlossen sein — einschl. CB-Funk-Geräte oder sonstiger Sprechfunk- oder Sender-Empfänger-Anlagen, z. B. um einen Sprechkontakt oder »Programmaustausch« zwischen mehreren Trägern von erfindungsgemäßen Anlagen zu ermöglichen. Auch ortsfeste Signalquellen (z. B. Hifi-Plattenspieler) oder (mit Verstärkern ausgestattete) Lautsprecher können an die Anordnung angeschlossen werden, allerdings unter Verlust ihrer erfindungsgemäßen Mobilität Auch elektrische Musikinstrumente können direkt an den Eingang des Kopfhörerverstärkers angeschlossen wer-

Insbesondere kann als weitere Signalquelle ein miniaturisierter, elektronischer, batteriebetriebener, vorzugsweise, stereophoner Klang- bzw. Klangfolgensynthesizer und/oder Rhythmusgenerator in die erfindungsgemäße Anordnung aufgenommen werden, um eine aktivere Teilnahme des Abhörenden am Klanggeschehen zu ermöglichen.

Schließlich können akustisch wahrnehmbare Signale aus der elektronischen Umwandlung nicht akustischer Ereignisse erzeugt und in den Kopfhörerverstärker gegeben werden — insbesondere auch physiologische Ereignisse (z. B. für den als Biofeedback bekannten Lernvorgang) die durch geeignete, am Körper des Abhörenden (z. B. am Gurtband oder am Kopfhörerbügel) angebrachte Sensoren erfaßt werden.

Obwohl sich die ei^aent!iche Besonderheit der Erfindung speziell im Bereich der Musikwiedergabe erweist, kann die Anordnung demnach auch für die Wiedergabe nichtmusikalischer Härereignisse eingesetzt bzw. ausgestattet werden. Sie eignet sich zusammenfassend für die Wiedergabe folgender Signalquellen:

1. gespeicherte Programme,

2. Rundfunkprogramme,

3. Hörereignisse aus der unmittelbaren Umgebung des Abhörenden,

4. Sprechverbindungen und andere Funkverbindungen aus dem Nahbereich,

5. elektrisch erzeugte Hörereignisse,

6. Hörereignisse, die durch die Umwandlung nichtakustischer Ereignisse erzeugt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung hebt die bisher akzeptierte Unvereinbarkeit von hoher Wiedergabequalität und Beweglichkeit des Abhörenden im Bereich der stereophonen Wiedergabe auf.

Sie befreit den Abhörenden hochwertiger Audio-Wiedergaben aus der vierwändigen Enge üblicher Wiedergaberäume und macht ihm die weitgehend originalgetreue Wiedergabe von Musik und anderen Hörereignissen jederzeit und überall zugänglich — in jeglichem Bewegungszustand, ohne Störung der sozialen Umwelt und zugleich ohne akustische »Abkapselung« des Abhörenden. Die neue Anordnung erschließt damit eine radikal neuartige Abhörungspraxis und Wahrnehmungsform, bei der dreidimensionale Hörereignisse in jeglicher Umgebung oder Situation und während jeglicher Umgebung oder Situation und während jeglicher Standortveränderung des Abhörenden illusionsnah für ihr· entsi-r-Hen können — etwa auf einem Spaziergang, am Strand, in den Bergen-, am Arbeitsplatz, beim Einkaufen, in der Küche, im Garten, Park, Hotel, Zug, Bus, Auto, Boot, Flugzeug, in der U-Bahn, auf dem Fahrrad oder Motorrad, auf Rollschuhen, am Segeldrachen. Dabei verbindet und verstärkt sich die optische mit der akustischen Raumund Bewegungswirkung zu einer eigentümlichen (meist Stimmungserzeugenden) Wahrnehmungseinheit, die sich bei adäquater Zuordnung von Programm und Abhörsituation am ehesten mit der vom Zuschauer empfundenen Einheit von Musik und Bilderfluß bei Tonfilmdarbietungen vergleichen läßt. Versuchspersonen berichten typischerweise von einem während des Abhörens empfundenen »Schwebegefühl«.

Die erfindungsgemäße, mühelos tragbare Anordnung ermöglicht eine Wiedergabe, die in ihrer Klang- und Ortstreue diejenige der besten ortsfesten Lautsprecheranlagen erreichen oder übertreffen kann, ohne dabei mehr als Taschengröße zu beanspruchen. Sie vereinigt alle wesentlichen Vorteile von Taschengeräten, Hifi-Anlagen und Kopfhörerwiedergabe, ohne durch die sehr wesentliche, altbekannten Nachteile dieser Systeme eingeschränkt zu sein: Einschränkung auf einen Abhörraum (Hifi-Anlagen), Einschränkung der Wiedergabequalität (Koffer- und Taschengeräte), klangliche Verfälschungen durch Einfluß des Abhörraumes und Störung Unbeteiligter (alle Lautsprecheranlagen und -geräte), Kabelgebundenheit und Verdeckung der Umweltgeräusche (Kopfhörerwiedergabe). Die erfindungsgemäße Anordnung entwickelt erst das volle Potential von Kopfhörern (und damit von kopfbezogener Wiedergabe) für die Unterhaltungselektronik. In ihr Hegt auch eine weit bessere Lösung für das Problem batteriebetriebener Stereowiedergabe als in den heute üblichen Stereokoffern, im Vergleich zu denen sie zugleich mobiler und wiedergabegetreuer ist. Gleichzeitige Miniaturisierung und Qualitätssteigerung werden erst durch die Kopfbezogenheit der erfindungsgemäßen Anordnung möglich.

Die Anordnung widerlegt überraschend wirksam das bis heute allgemein akzeptierte Vorurteil, daß Batteriebetrieb (Stromsparung), Taschengröße (bzw. Mobilität) und geringer Kostenaufwand einer hochwertigen Audio-Wiedergabe entgegenstehen, bzw. mit ihr unvereinbar seien.

Eine besondere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung liegt in der direkten, binaural verstärkten, hochwertigen Stereowiedergabe des unmittelbaren akustischen Umweltgeschehens. Dabei wird die akustische Umwelt selber zur Programmquelle und als solche im Pegel, räumlich und klanglich regelbar. Der Verstärkungsgrad kann situationsbedingt eingestellt werden, und zwar unabhängig davon, ob ein Speicher- oder Funkprogramm gleichzeitig wiedergegeben wird. Die Mischung beider Quellen erlaubt die Überwindung des Verdeckungseffektes, der sich auch bei offener Kopfhörerwiedergabe gerade bei angehobener Lautstärke auf lästige und mitunter gefährliche Weise auswirkt Die Beseitigung dieses Effektes ist eine unerläßliche Bedingung zur vollständigen Lösung des Problems unbehinderter Mobilität Sie gibt dem Abhörenden die Möglichkeit einer akustischen Verfolgung bzw. Überwachung des Umweltgeschehens, ohne ihn von einer zunächst optischen Erfassung der Situation und anschließenden Unterbrechung der Programmwiedergabe (durch Abschaltung oder starke Lautstäi kereduzierung) abhängig zu machen.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß sie sich sowohl für eine vollkommene Privatisierung des Abhörens (auch mitten im öffentlichen Menschenverkehr, etwa im Reisezug oder Restaurant), als für eine Intensivierung des sozialen Kontaktes (im gemeinsamen Abhören über Kopfhörer, ohne individuelle Abkapselung) eignet

Darüber hinaus wirkt die erfindungsgemäße Integrierung von Musikwiedergabe und »Umweltverstärkung« auch der sozialen Isolierung (und damit einhergehenden »Sprachlosigkeit«) entgegen, die sonst aus der akustischen Abkapselung des Abhörenden erwächst

Die vorgeschlagene Anordnung zeichnet sich ferner durch ihre besonders vielseitige Anwendungs- und Ausgestaltungsmöglichkeiten in der örtlich ungebundenen Aufzeichnung und Wiedergabe verschiedener Signalquellen aus. Dazu gehört die hochwertige

Verstärkung und/oder Aufzeichnung gespeicherter, empfangener, oder vom Abhörenden oder seiner Umgebung unmittelbar erzeugter Klangproduktionen sowie von Sprechverbindungen und gesprochener Korrespondenz unter Einschluß der jeweils vorgefundenen, lebendigen Geräuschkulisse; die hochwertige Aufnahme/Wiedergabe elektronisch erzeugter Klänge; und die Möglichkeit zum Anschluß weiterer Tonsignale und -erzeuger.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich besonders gut für eine private, örtlich ungebundene Tätigkeit im Bereich musikalischer Übung und Komposition. Dabei können bei geeigneter Position der Mikrophone auch akustische Instrumente einschließlich der Stimme so verstärkt werden, daß die Klangstruktur der mit ihnen erzeugten Hörereignisse für den Abhörenden wesentlich verdeutlicht wird.

Die Anordnung eignet sich (bei entsprechender Auslegung) nicht nur für die Maximierung der Wiedergabetreue, sondern auch für eine frei gestaltende und verfremdende Steuerung der wiederzugebenden Hörereignisse. Dabei kann deren räumliche Struktur auch durch die Handhabung der Mikrophone sehr vielseitig gestaltet werden. Auch die Wiedergabe der akustischen Umwelt kann in diesem Sinne »künstlich« oder künstlerisch beeinflußt werden.

Schließlich vervielfacht die durch die vorliegende Erfindung neu erschlossene Abhörpraxis mit den möglichen Wiedergabesituationen auch das Wirkungsund Bedeutungspotential des vorhandenen und herstellbaren Programmaterials.

Aufgrund ihrer neuartigen und dabei besonders vielfältigen Wirkungs- und Anwendungsmöglichkeiten kann die erfindungsgemäße Anordnung als neues Medium für die individualisierte Produktion und Reproduktion von Hörereignissen betrachtet werden.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Frontansicht eines Ausführungsbeispieles A

F i g. 2 eine Rückansicht des Ausführungsbeispieles A, F i g. 3 eine Anwendung des Ausführungsbeispieles A,

F i g. 4 eine Anwendung eines Ausführungsbeispieles B,

F i g. 5 eine Frontansicht eines Ausführungsbeispieles C und

F i g. 6 eine Anwendung des Ausführungsbeispieles C

Der Kürze halber werden die drei Ausführungsbeispiele meist als »A«, »B« und »C« bezeichnet Sie umfassen folgende Bauteile:

ein Abspielgerät 1

eine Verstärkeranordnung für Kopfhörer,

kurz »Kopfhörerverstärker« 2, ein oder mehrere Paar Kopfhörer 3,

ein oder mehrere Paar Mikrophone 4,

eine Mischvorrichtung 5,

Speiseeinheiten 6,

ein tragendes Gurtband 7, einen Verschluß 8,

einen verlängerbaren Gurtabschnitt 9,

Signal- bzw. Stromleitungen 10,

ein Tonspeicherfach 11,

ein Kopfhörerfach 12, einen Rundfunkempfänger 13,

einen elektronischen Klangsynthesizer 14,

einen Sender-Empfänger 15 für den kabellosen

Anschluß von 16,
Mikrophon-Ohrhörer-Einheiten 16.

In B sind alle elektroakustischen Bauteile bis auf die Kopfhörer zusammen mit der Stromspeisung in einem einzigen Behälter untergebracht. A und Csind dagegen als Baustein-Systeme ausgebildet, wobei jeder Baustein ein oder mehrere Schaltungen bzw. Funktionen umfaßt und an dem tragenden Gurtband 7 derart lösbar befestigt ist, daß zugleich alle elektrischen Verbindungen hergestellt sind. Das Gurtband 7 ist in A und C so ausgebildet, daß die Geräte und Behälter an mehreren Stellen einer kontinuierlichen Strecke befestigt und angeschlossen werden können, womit eine optimale Anpassung an jede Steh-, Sitz- oder Liegeposition des Abhörenden gewährleistet ist.

Das Gurtband 7 besteht aus einem angemessenen Material von geeigneter Festigkeit und Schmiegsamkeit Es ist mit einem Verschluß 8 versehen, mit dem die zwei Enden zusammengefügt werden, um eine rutsch- und pendeifreie Befestigung der Anlage am Körper des Abhörenden zu gewährleisten. Das Gurtband 7 ist bei A und C mit einem verlängerbaren Gurtabschnitt 9 ausgestattet und damit über einen weiten Längenbereich auf verschiedene Körpergrößen anpaßbar. Elektrische Leitungen 10 laufen bei A und B zwischen den Kopfhörern und der restlichen Anlage, und 'n A und C auch innerhalb des Gurtbandes 7, in einem Abschirmschlauch, zur Verbindung der elektroakustischen Bausteine unter sich und mit den Speiseeinheiten 6 (bei A über den verlängerbaren Gurtabschnitt 9, bei Cüber die Schnalle 8). Außer den weiter unten beschriebenen elektroakustischen Bausteinen trägt das Gurtband 7 in A und C auch ein Tonspeicherfach 11, ein Kopfhörerfach 12 und Speiseeinheiten 6.

Die Speiseeinheiten 6 bestehen aus Batteriebehältern, die wiederaufladbare Batterien beinhalten. In B ist die Speiseeinheit 6 zusammen mit 1, 2, 4 und 5 in einem Gehäuse am Gurtband 7 untergebracht In C verfügen die kabellosen Mikrophon-Ohrhörer 16 über eigene Speiseeinheiten 6.

Das Abspielgerät 1 besteht aus einer Abtastmechanik mit geeignetem Abtastkopf, Vorverstärkerschaltung und einer Einrichtung zur Reduktion des Bandrauschens. Das Abspielgerät 1 ist in A und ßzum Abspielen von Kompakt-Kassetten und bei C zum Abspielen von Mikro-Kassetten eingerichtet. Die Tonspeicher werden in A und C durch eine Einschubmechanik in das Gerät gegeben. Ferner beinhaltet das Abspielgerät 1 in A und C eine elektronische Programmvorwahl, digitale Spielzeitmessung und eine automatische Abstimmung auf den Bandtyp, wie es auch bei hochwertigen Spulengeräten bekannt ist In denselben zwei Ausführungen ist das Abspielgerät 1 zugleich für eine hochwertige stereophone Schallaufzeichnung eingerichtet Ausführung C verfügt über ein nicht abgebildetes, zweites Abspielgerät dessen Gestalt den anderen Bausteinen entspricht und das für das Abspielen von Mikro-Schallplatten eingerichtet ist Es kann zusätzlich oder anstelle eines anderen Bausteines auf das Gurtband 7 gesetzt werden und ermöglicht die Tonbandaufzeichnung von Schallplatten mit oder ohne zugemischten Mikrophon- (aus 4) oder Synthesizersignalen (aus 14).

Der Kopfhörerverstärker 2 bildet in C einen getrennten Baustein und ist in B mit dem Wiedergabegerät 1, den Mikrophonen 4 und dem Mischer 5, und in A mit dem Mischer 5 und dem Rundfunkempfänger 13 zu einem Baustein zusammengefaßt Der Kopfhörerver-

stärker 2 enthält eine Steuerelektronik mit Lautstärke, Balance und Klangfarbenregeluiig, und, in A und B, eine Leistungsverstärkerstufe mit zwei Kopfhörerausgängen, die in ihrer Leistung und Impedanz optimal an die entsprechenden Kopfhörer 3 angepaßt sind. Die Vorverstärkerstufe des Kopfhörerverstärkers 2 ist in A und Cmit Entzerrer-Netzwerken für eine kopfbezogene Entzerrung der Ohrsignale ausgestattet, um eine klanglich wie räumlich optimale Wiedergabe von kopfbezogenen sowie raumbezogenen Stereoaufnahmen zu gewährleisten. In der fortgeschrittenen Ausführung C ist das Entzerrer-Netzwerk so ausgebildet, daß verschiedene Richtungs- und Räumlichkeitseindrücke für jedes wiedergegebene Hörereignis simuliert werden können. Der Kopfhörerverstärker 2 enthält in C auch einen Kompressor/Expander, womit eine möglichst originalgetreue Dynamik oder deren situationsbedingte Kompression zur besseren Abhebung von den Umweltgeräuschen ermöglicht wird.

Die Kopfhörer 3 sind bei A und B an einem zusammenlegbaren Bügel aufgehängt und über Leitungen 10 angeschlossen, und in C als separate, nicht abschließende Ohrhörer ohne Kopfbügel und mit kabellosem Anschluß ausgeführt. Das für die Ohrhörer 3 bestimmte Signal wird dabei von dem Sender-Empfänger 15 so ausgestrahlt, daß es auch von weiteren, mit geeigneten Empfänger-Verstärkern ausgerüsteten Kopf- bzw. Ohrhörerträgern in der unmittelbaren Nähe des Abhörenden gut abgehört werden kann.

Die Mikrophone 4 sind in B links und rechts am Abspielgerät 1 und bei A und C auf der linken und rechten Seite des Gurtbandes 7 angebracht. C verfügt jedoch über ein weiteres Paar Mikrophone 4, das zur Verbesserung der räumlichen Wiedergabe in kopfbezogener Position direkt an den Mikrophon-Ohrhörer-Einheiten 16 angebracht ist. Die Mikrophon-Ohrhörer-Einheiten 16 sind mit eigenen Speiseeinheiten 6 versehen und verfügen je über einen Empfänger-Verstärker für den kabellosen Ohrhörer-Anschluß und über einen Sender für den kabellosen Mikrophon-Anschluß. Der Anschluß erfolgt über einen entsprechenden Sender/ Empfänger-Baustein 15, der am Gurtband 7 getragen wird. Die Leistungsstufe des Kopfhörerverstärkers 2 ist dabei nicht zusammen mit den Steuer- und Entzerrer-Netzwerken im Kopfhörerverstärker selber, sondern als Teil der Empfänger-Verstärker in die Ohrhörer-Mikrophon-Einheiten 16 gebaut Obwohl in C die Positionierung der Mikrophone 4 an den Mikrophon-Ohrhörer-Einheiten 16 die bessere stereophone Abbildung erlaubt, sind nur die Mikrophone 4 am Gurtband 7 dazu geeignet, getrennt oder als Stereo-Paar (etwa an einem Mikrophon-Halter), mit der Hand geführt oder an anderen Stellen des Körpers des Abhörenden oder in seiner unmittelbaren Umgebung befestigt bzw. aufgestellt zu werden.

Alle drei Ausführungen enthalten weiterhin eine Mischeinrichtung 5, mit der der Abhörende von der Programmwiedergabe auf die Wiedergabe der von den Mikrophonen 4 stereophon aufgenommenen akustischen Umweltereignisse und umgekehrt überblenden, bzw. jedes beliebige LautstärkeverhäJtnis zwischen den beiden Signalquellen situationsbedingt einstellen kann. Die Mischeinrichtung ist bei C so eingerichtet, daß sie nicht nur Programmquellen mit Umweltsignalen, sondern auch die Mischung anderer Kombinationen der verfügbaren Sig^alquellen sowohl in Aufnahme wie in Wiedergabe erlaubt

Die Ausführung A und C enthalten ferner einen Rundfunkempfänger 13, der für UKW-Stereo-Empfang eingerichtet und mit einer Sendervorwahl ausgestattet ist. Die Sende- und Empfangs-Antennen von 13 und 15 sind in A und Cin das Gurtband 7 eingelassen.

Schließlich ist die Ausführung C auch mit einem elektronischen Klangsynthesizer 14 ausgestattet, mit dem sich verschiedene Klangeigenschaften und Klangfolgen elektronisch herstellen lassen. Der Klangsynthesizer 14 ist als Bausteinpaar links und rechts des Gurtband-Verschlusses 8 angebracht

Die in den Ausführungen A₁ B und C beinhalteten Netzwerke sind im wesentlichen als integrierte Schaltkreise ausgebildet; dabei werden in der Ausführung C Techniken hochgradiger Integration angewandt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektroakustische Anordnung für die hochwertige stereophone Wiedergabe von Hörereignissen, gekennzeichnet durch ihre Ausführung als eine am Körper des Abhörenden leicht zu befestigende und die Mobilität des Abhörenden nicht hemmende Anlage, welche folgende Bauteile und Merkmale zu einer Einheit zusammenfaßt: